سیستم های نیوماتیک ( Pneumatics systems )

سیستم های نیوماتیک که در صنعت و بازار پنیوماتیک نیز گفته می شود، در فشار های پایین و همچنین توان های کم استفاده می شوند. مزیت اصلی استفاده از سیستم های نیوماتیک هزینه پایین و طراحی ساده آن ها است.
از آن جایی که این سیستم ها در فشار های نسبی پایین کار می کنند، ساخت و همچنین هزینه تولید دستگاه های ساخنه شده ارزان قیمت اند،هزینه اولیه سیستم های نیوماتیک بسیار کم تر از سیستم های هیدرولیک صنعتی می باشد؛ اما هزینه عملکرد آن ها گاهی تا 10 برابر یک سیستم هیدرولیک می باشد.
فشرده کردن هوا به منظور استفاده در فشار های رایج  توان زیادی را مصرف می کند.  به عنوان مثال موتور پمپ کمپرسور  که یکی از گران ترین اجزاء یک سیستم نیوماتیک می باشد.برای فشرده کردن جریان هوای 4 cfm تا فشار 100 psi یک اسب بخار توان لازم دارد

عموما ماشین هایی که با هوا کار می کنند  صدای کمتری نسبت به سیستم های هیدرولیک دارند. علت این امر این است که می توان کمپرسور یک سیستم نیوماتیک را جدای از دستگاه  در یک فضای بسته و عایق قرار داد.
از آن جایی که هوا تراکم پذیر می باشد، یک سیستم نیوماتیک برخلاف هیدرولیک نمی تواند یک نیرو را به صورت ثابت در یک مکان نگه دارد. از این رو به منظور حل این مشکل از سیستم های ترکیبی هوا و روغن استفاده می شود.
سیستم های پنوماتیک به علت اینکه سیال عامل هوا می باشد همیشه تمیزتر از سیستم های هیدرولیک می باشد، نشتی در سیستم های هوایی اهمیتی ندارد ولی باعث افزایش هزینه می شود. به عنوان مثال به منظور افزایش فشار هوا تا 100 psi برای یک سیستم دمنده دستی حدود 5 اسب بخار توان لازم است.
در کتاب های مختلف اطلاعات و جداولی برای افت فشار، نشتی و غیره برای این سیستم ها وجود دارد.

سیستم های هیدورلیک ( Hydaulics systems )

در این سیستم ها بر خلاف نیومتیک از سیالات غیرقابل تراکم استفاده می شود که سبب می شود بتوان از این سیستم ها به منظور کار های دقیق در جابه جایی، اعمال نیرو و ایجادسرعتهای مختلف استفاده کرد. عموما در این سیستم ها از روغن های معدنی ( مشتقات نفتی) ، آب و یا اتیلن گیلیکن( به ندرت )استفاده می شود.

در مواردی که در ماشین ها از سیستم های هیدرولیکی استفاده می شود عموما از یک سیستم پمپ مرکزی استفاده می گردد زیرا در این حالت مزایای بیشتری وجود دارد. سر وصدا کاهش می یابد، اماکن تعمیر و تعویض پمپ ها راحت تر می باشد و انرژی و جریان کمتر می شود و زمانبندی ماشین ها بهتر و به موقع تر می شود.

مزیت دیگر استفاده از سیستم های هیدرولیک، استفاده از آن ها در فشار های بالاست، در این سیستم ها می توان فشار را تا 2500 psi و حتی بیشتر افزایش داد. این افزایش فشار می تواند نیروی زیادی را از یک عملگر کوچک نیز به وجود بیاورد.

 عیب اصلی سیستم های هیدرولیک هزینه اولیه بالای آن ها می باشد. اما اگر از آن ها در طولانی مدت استفاده شود با توجه به بازدهی بالا در مصرف انرژی می تواند قابل توجیه باشد. عیب دیگر این دستگاه ها کثیف بودن و مسائل بهداشتی می باشد. با توجه به نشتی ای که در تمام دستگاه ها و سیستم ها وجود دارد باعث کثیف شدن و روغنی شدن، محیط و فضا می شود.
با افزایش دما و کاهش لزجت روغن این نشتی می تواند خیلی بیشتر شود. با اصلاح فرایند پمپ کردن، استفاده از مواد درست و نشت بند ها می توان نشتی سیستم های هیدرولیک را به صورت محسوسی کاهش داد و تقریبا از بین برد.

از معایب دیگر استفاده از سیستم های هیدرولیک بسیار پیچیده تر می باشد و به منظور بهره برداری و استفاده نیاز به مهارت بیشتر می باشد. بسیار از شرکت ها پرسنل یا مهندسانی که قابلیت نگه داری و حل مشکلات سیستم های هیدرولیک را داشته باشند را ندارند.

  • لذا این مرکز با استفاده از اساتید با تجربه و علمی در این رشته سعی دارد یکی از مشکلات اساسی این صنعت را در سایه اموزش کاربردی مرتفع کند.

اجزاء مختلف یک سیستم هیدرولیک

1) مخزن یا تانک روغن

2)  پمپ هیدرولیک : این پمپ به منظور افزایش فشار سیال هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرد. پمپ های مورد استفاده عموما سه حالت دارند :

  • پمپ های جا به جایی ثابت : در این نوع پمپ ها در هر با چرخش پره ها میزان ثابتی از سیال جا به جا می شود، مثل پمپ های چرخدنده ای، پمپ های پیچشی و پمپ های چرخدنده ای.
  • پمپ های جا به جایی متغیر: در این نوع پمپ ها می توان جریان و فشار خروجی پمپ را تغییر داد. از آن ها می توان برای دامنه وسیع تری در قدرت های متفاوت بهر گرفت. اما هزینه ان ها و همچنین نگه داری آن ها بسیار سخت تر است. این نوع پمپ ها شامل پمپ های خم محوری، محوری پیستونی، شعاعی پیستونی و پمپ های چرخشی.
  • پمپ های دستی: این پمپ ها یا دست یا با پا می توان از آن ها استفاده کرد.

3)    موتور هیدرولیک: انرژی مکانیکی لازم به منظور انجام کار پمپ را تامین می کند.

4)    سیلندر هیدرولیک: قسمت کاملا مکانیکی یک سیستم هیدرولیک است که شامل یک سیلند و یک پیستون می باشد و نیروی فشاری سیال را به جا به جایی یا نیرو در سر پیستون تبدیل می کند.

5)     شیر کنترل فشار: این شیر فشار سیستم را به منظور محافظت از اجزاء کنترل می کند. به چهار قسمت می توان تقسیم کرد:

  • شیر اطمینان: این شیر ها به صورت عادی بسته اند و زمانی باز می شوند که فشار از حد مورد نظر افزایش یابد، در این صورت شیر عمل کرده و فشار تا حد مجاز کاهش می یابد. این شیر ها عموما نزدیک و بعد از پمپ هیدرلیک قرار دارند.
  • شیر کاهنده فشار: این شیر ها میزان فشار سیال را به عملگر ( سیلندر ) کنترل می کنند. این شیر ها با باز و بسته شدن فشار سیلندر را به میزان مورد نظر می رسانند لذا عموما نزدیک به سیلندر می باشند.
  • شیر دنباله (sequence valve): این شیر از رسیدن فشار در یک مرحله به حد معینی قبل شروع مرحله بعدی برسد.
  • شیر تعادل: این شیر به منظور تامین فشار در پشت سیلندر می باشد به این منظور که تعادلی بین دو طرف بر قرار باشد تا در صورتی که بار از روی سیستم برداشته شود به حد تعادل برسد.

6)   شیر کنترل جریان: این شیر میزان جریان سیال خروجی از پمپ را کنترل می کند.

7)     شیر یک طرفه: این شیر ها جریان سیال را تنها در یک جهت امکان پذیر می سازند. این شیر ها نیز به صورت کلی به دو دسته تقسیم می شوند.

  • شیر های یک طرفه ساده
  • شیرهای یک طرفه قرقره ای

8)    شیر های تناسبی: این شیر ها با تغییر فشار و جریان از ایجاد ضربه و تغییرات ناگهانی در سیستم جلوگیری می کند.

نمونه یک سیستم هیدرولیک در زیر نمایش داده شده است.

مباحثی که در دوره هیدرولیک صنعتی می آموزید.

 آشنایی با هیدرولیک
 اصول پایه ای هیدرولیک
 منابع قدرت هیدرولیک( پمپ ها )
 اجزاء کنترلی سیستم هیدرولیک
 مخزن ذخیره روغن و سیالات هیدرولیک همراه با اجزاء آن
 عملگرهای هیدرولیک
 سیالات هیدرولیک
 لوله ها و هدایت کننده ها
 اتصالات هیدرولیک
 فیلتر ها و صافیها
 آب بندها و سیل ها
 مبدلهای حرارتی
 سیستم انتقال قدرت هیدرو استاتیک
 آرایش مدلار و ماژولار شیر ها و قطعات
 سیستم های سرو در هیدرولیک
 کنترل کننده های الکتریکی در مدارات هیدرولیک
 عیب یابی سیستم های هیدرولیک
 تجهیزات اندازه گیری
 تشریح چند مدار هیدرولیک
 طراحی مدارات هیدرولیک به کمک کامپیوتر

لینک ثبت نام